Ministerul Educaţiei al Republicii MoldovaUniversitatea Tehnică a Moldovei

Facultate de Ingineri și Management în Electronică și TelecomunicațiiCatedra Sisteme și Rețele de Comunicatii Optoelectronice

La disciplina: Programare

Darea de seamăLa disciplina: Linii de transmisiune

Lucrarea de laborator nr.3Tema : UNDE STATIONARE ÎN LINIA DE

TRANSMISIUNI. MĂSURAREA COEFICIENTULUI UNDEI PROGRESIVE ȘI STAȚIONARE ȘI DE REFLEXIE

A efectuat :st.gr.SOE-131 Lungu DorinA verificat: lect. superior Deșanu P.

Chişinău 2014

1. SCOPUL LUCRĂRII: Studierea procesului de propagare a undelor electromagnetice în diferite regimuri de adaptare a liniei. Conștientizarea caracterului de pulsație și nu de undă a “undei staționare”.

2. SARCINA TEORETICĂ: Studierea materialului teoretic referitor la adaptarea liniilor de transmisiuni și măsurarea parametrilor lor în diferite regimuri.

Descrierea modului de funcţionare a liniei de măsurareLinia de măsurare constă dintr-un ghid de undă dreptunghiular , la mijlocul bazei de sus al căruia e tăiată o fantă longitudinal, de-a lungul căreia se deplasează un cap indicator.Capul indicator (figura 1.2) reprezintă un rezonator electromagnetic cuplat cu ghidul prin intermediul sondei, adică a dipolului electric, în care cîmpul undei electromagnetice ce se propagă prin ghid induce o forţă electromotoare. Sub acţiunea forţei electromotoare care se induce în sondă , în rezonator iau naştere oscilaţii electromagnetice care, la rîndul său , induc un curent în circuitul detectorului cristalic . Curentul detectorului este înregistrat cu ajutorul microampermetrului magnetoelectric. Valoarea curentului detectorului este determinată intensitatea cîmpului electric în acel punct al ghidului în care este amplasată sonda. În aşa mod , deplasînd capul indicator şi notînd pe scara distanţelor peunctele de amplasare a sondei şi indicaţiile corespunzătoare ale microampermetrului, se poate stabili distribuirea componentei transversal a intensităţii cîmpului electric de-a lungul ghidului liniei de măsurare.

Lăţimea fantei este într-atît de mică,, că permite să evităm radiaţia esenţială a energiei prin fantă. Sonda reprezintă un scurt circuit subţire amplasat în cavitatea ghidului la adîncime mică. Din aceste considerente distorsiunile exercitate de sondă asupra cîmpului ghidului pot fi neglijate. Pentru ca legătura sondei cu ghidul să fie satisfăcătoare pentru efectuarea măsurărilor corecte pe scara microampermetrului , este prevăzută posibilitatea de ajustare a ghidului prin adîncirea sondei în el .Detectorul semiconductor al capului indicator redreasează oscilaţiile de frecvenţă foarte înaltă şi în circuitul microampermetrului circulă un current redresat proporţional pătratului intensităţii cîmpului electric, în care este amplasată sonda. Din aceste considerente pentru a obţine valorile relative a intensităţii cîmpului electric este necesar de a extrage rădăcina pătrată din valorile indicate de

microampermetru. În aşa caz coeficientul undei progresive kPR este determinat aproximativ conform relaţiei:

kPR=√amin /amax , unde amin , amax - sunt indicaţiile microampermetrului.

După valoarea coeficientului undei progresive kPR se poate de apreciat gradul de acordare a ghidului de undă cu sarcină.Valoarea undei cîmpului electric care se reflectă de la sarcina neacordată poate fi apreciată cu ajutorul coeficientului de reflexie p, modulul căruia este egal cu raportul dintre mplitudinile undelor reflectată Er şi incidentă E1 :|p|=Er /E1=(1−k PR) /(1+k PR) . În realitate caracteristica detectorului se deosebeşte de cea pătratică şi în cazul necesităţii de a efectua în ghid nişte măsurări mai precise urmează să ne folosim de curba de calibrare detectorului.Pentru măsurarea erorilor în determinarea poziţiei nodurilor cîmpului electric utilizează metoda a 2 măsurări. Metoda a 2 măsurări constă în următoarele . Se notează poziţia cîmpului indicator de la nod din stînga X1 şi din dreapta X2 , care corespund aceloraşi indicaţii ale microampermetrului a1 şi egale cu 3...5 diviziuni ale scării (figura 1.3).

3. SARCINA PRACTICĂ:

3.1. Cercetarea cu atenție a construcției liniei de măsurări și desenarea ei schematică .

3.2. Desenarea schemei de structură a instalației de măsurare a “undei staționare’.

3.3. Măsurăm lățimea și grosimea ghidului de undă:

a=23mm;b=9mm;

3.4. Calculăm lungimea de undă critică pentru H 10 :λcrH 10=2a=46mm;

3.5. Calculăm λTEM:

λTEM= cf=

3∗108ms

8810MHz=0,034m=34mm;

3.6. Comparăm valorile lungimelor de undă λTEMși λcrH 10

λTEM<¿ λcrH 10

3.7. Folosind drept semnal de intrare semnalul generatorului de microunde conectat în punctul T a liniei măsurăm distanța din 2 ventre sau 2 noduri a “undei staționare” și calculăm lungimea de undă în ghid. Înmulțim distanța cu 2.

λ¿=2∗24=48mm;

3.8. Comparăm valorile lungimelor de undă λTEMși λ¿

λTEM<¿ λ¿

3.9. Măsurăm tensiunile Umin şi Umax pentru Z s=0

Umax=50 ;Umin=2 ;

3.10. Calculăm coeficientul de undă staționară.

K st=√U max

U min=√25=5 ;

3.11. Calculăm coeficientul de undă progresivă.

K pr=√Umin

Umax=√ 2

50=0,2 ;

3.12. Calculăm coeficientul de reflexive.

K pr=1−p1+ p

≤¿0.2=1−p1+ p

≤¿0.2+0.2 p=1−p≤¿1.2 p=0.8=¿ p=0.66

Pentru ZR=376,8Ω

Umax=48;Umin=2 ;

K st=√U max

U min=√24=4.9 ;

K pr=√Umin

Umax=√ 2

48=0,204 ;

K pr=1−p1+ p

≤¿0.204=1−p1+ p

≤¿1.204 p=0.796=¿ p=0.66113

Concluzii:λTEM=3,4cm iar λcrH 10=4,6cm, deci avînd in vedere acest lucru unda se va propaga in linia data.În urma efectuarii lucrarii de laborator am observant că în ghid lungimea de undă este mai mare decît lungimea de undă a sursei generatorului.Am ajuns la concluzia că viteza undei semnalului in linie este mai mare decît viteza luminii.